Los investigadores descubren una nueva forma de personalizar los materiales vivos para la ingeniería de tejidos, el suministro de medicamentos e impresión 3D

El estudio, que ha aparecido en un número especial. ACS Biología artificialLa proteína se centra en cambiar la matriz, que es una red de proteínas que proporciona ELM. Al introducir pequeños cambios genéticos, el equipo descubrió que podían marcar la diferencia al tratar con estas sustancias. Estos resultados pueden abrir la puerta para la ingeniería de tejidos, el suministro de medicamentos e incluso la impresión 3D de dispositivos residenciales.

“Somos celdas de ingeniería para producir materiales personalizados con características únicas”, dijo Caroline Aju Franklin, profesora de bioquímicas y autora relacionada del estudio. “Aunque los organismos artificiales nos han brindado herramientas para las herramientas para adaptar a estas características, el entorno genético, la estructura del material y el comportamiento no están lejos de ser grandes”.

Utilizando técnicas de biología artificial, el equipo trabajó con la bacteria, llamado Crescents de Calobacter. Ex miembros del ingeniero de laboratorio bacterias para desarrollar bacterias para producir una proteína llamada amigo (“abajo” de -novo “, lo que ayuda a las células a vivir juntas y crear matriz auxiliar. A partir de las bacterias se permitió que el centímetro creciera en la estructura de tamaño , llamado grupo Bud Elm.

Adoptando este enfoque de la ingeniería, los investigadores diferencian la longitud de las clases de proteínas específicas, llamados polipéptidos similares a Elstin (ELPS) y producen nuevos materiales. El equipo presentaba el brote de la longitud media original y dos nuevas variaciones y descubrió diferentes características en cada una. El primer material, cuyo nombre es Bud₄₀Se formaron los ELP más bajos y las fibras gruesas, lo que resulta en un material a granel resistente. Otro tipo, amigo₆₀Las longitudes medias eran ELPS, y se creó una combinación de globulus y fibras, lo que produjo el material más fuerte con doble presión de deformación. Finalmente, Bud₈₀En el que nace el material más alto y largo alto y largo largo y largo, que se rompe fácilmente bajo estrés.

Las imágenes avanzadas y las pruebas mecánicas sugieren que estas diferencias no fueron solo los cosméticos, sino que también afectaron cómo el material manejó el estrés y fluyó bajo presión. Brote₆₀Por ejemplo, puede hacer frente a más potencia y puede proteger mejor los cambios en su entorno, lo que puede hacerlo ideal para aplicaciones como la impresión 3D o el suministro de medicamentos.

Los tres materiales tenían dos cosas en común: exhibieron el escaso delgado y tenían alrededor del 93 93 % de su peso. Sistema para proporcionar medicamentos de manera controlada.

“Este estudio es el primer estudio que se centra en los materiales de construcción desde el suelo con propiedades mecánicas, en lugar de agregar funciones biológicas”, dijo Esther Gymines, una estudiante graduada y primera autora del estudio. “Al dar pequeñas adaptaciones a la secuencia de proteínas, hemos obtenido información valiosa sobre cómo diseñar el material con propiedades mecánicas específicas”.

El posible uso va más allá del campo biomédico. Estos materiales de coleccionamiento autoportador se pueden adaptar para la limpieza ambiental o el uso de energía renovable, como la construcción de estructuras biodegradables o utilizando el proceso natural natural de generación de energía.

“Este trabajo enfatiza la importancia de comprender la relación de propiedad de la estructura de continuidad”, dijo Carlson Ningwen, un escritor importante y otro del estudio. “Al señalar cómo las modificaciones genéticas específicas afectan las propiedades del material, estamos construyendo una base para diseñar el material vivo de próxima generación”.

Esta investigación fue proporcionada por la Beca de Investigación de Graduados de la Fundación Nacional de Ciencias, el Instituto de Prevención e Investigación del Cáncer de Texas y la Fundación Welch.